碱基互补配对原则的有关计算

“碱基互补配对原则”规律归纳与应用关于高中生物第二册第六章《遗传和变异》中的“碱基互补配对原则”，笔者发现好多同学不简单理解、不会灵便应用。

“碱基互补配对原则”规律是： A（腺嘌呤）必然与 T（胸腺嘧啶）配对；G （鸟嘌呤）必然与 C（胞嘧啶）配对，（嘌呤内部和嘧啶内部都不能够进行配对）。

并且在以下关系中都有此规律： DNA—— DNA、 DNA—— RNA、RNA—— RNA 等。

由此，笔者总结出以下公式并举例说明：公式一： A=T，G=C；A1=T2， A2=T1，C1=G2，C2=G1即在双链 DNA分子中，配对的碱基数相等。

公式二： A+G=T+C或 A+C=T+G=50%即在双链 DNA分子中，不互补的两碱基含量之和是相等的（嘌呤之和与嘧啶之和相等），占整个分子碱基总量的 50%。

例1：某信使 RNA的碱基中， U占 20%，A 占 10%，则作为它的模板基因 DNA分子中胞嘧啶占全部碱基的（）A、70% B 、60% C 、35% D 、17.5%解析：信使 RNA中， A+U=10%+20%=30%，则 G+C=70%，依照公式五，得知模板基因DNA分子中也有同样比率，即 G+C=70%，由公式一，则 C=1/2×70%=35%，由此可得答案为 C。

公式三：即在双链 DNA分子中，不互补的两碱基数之和的比值等于1。

例 2：已知一信使 RNA有碱基 30 个，则转录该信使 RNA分子中 C 与 T 有多少个？解析：单链 RNA是以 DNA的一条链为模板，依照碱基互补配对原则合成的，又RNA中有碱基 30 个，因此该 DNA分子中有碱基 60 个，由公式三得出 A+G=T+C= 60/2=30 个。

公式四：即在双链 DNA分子中，一条链中的嘌呤之和与嘧啶之和的比值与其互补链中相应的比值互为倒数。

例3：若某 DNA分子的一条链中（A+G）/ （T+C）=2.5 ，则 1：其互补链中，（A+G） / （T+C）为多少？ 2：该 DNA分子中（ A+G）/ （T+C）为多少？解析：设已知链为 1 链，未知链为 2 链，1：由公式四，得出 =2.5 ，因此（A2+G2）/ （T2+C2）=1/2.5=0.4 ；2：由公式三，得出（ A+G）/ （T+C）=1公式五：即在双链 DNA分子中，一条链中的两种碱基对的比值与其在互补链中的比值和在整个分子中的比值都是同样的。

碱基互补配对的规律、规律:规律一：一个双链DNA分子中，A=T, C=G A+G =C+T,即：嘌呤碱基数二嘧啶碱基数，各占全部碱基总数的50%规律二：双链DNA分子中，互补配对的碱基在两条单链中所占的比例与整个DNA分子中所占的比例是相等的规律三：双链DNA分子中，两条互补单链中非互补配对的碱基和的比值互为倒数。

DNA分子一条链中，两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数，即DNA分子一条链中的比值等于其互补链中这一比值的倒数。

( A1+G1) /(T1+C1)=(T2+C2)/(A2+G2)规律四：在双链DNA分子中，两个互补配对的碱基之和的比值与该DNA分子中每一单链中这一比值相等。

(A1+A2+T1+T2 /(G1+G2+C1+C2) =(A1+T1)/(G1+C1)=(A2+T2)/(G2+C2)规律五：不同生物的DNA分子中，其互补配对的碱基之和的比值( A+T)/(G+C )不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。

、计算关于碱基互补配对规律的计算，其生物学知识基础是：基因控制蛋白质的合成。

由于基因控制蛋白质的合成过程是：⑴微观领域-------------- 分子水平的复杂生理过程，学生没有感性知识为基础，学习感到非常抽象。

⑵涉及到多种碱基互补配对关系，DNA分子内部有A与T配对，C与G配对；DNA分子的模板链与生成的RNA之间有A与U配对，T与A配对，C与G配对。

学习过程中，学生不易认识清楚。

⑶涉及许多数量关系(规律)，在DNA双链中，①A等于T，G等于C，A+G=T+CA+G/T+C 等1。

②一条单链的A+G/T+C的值与另一条互补单链的A+G/T+C的值互为倒数。

③一条单链的A+T/C+G的值，与另一条互补链的A+T/C+G的值相等。

④关于碱基互补配对规律的计算既是教的一个难点，也是学的一个难点。

教学中，如果能做到：⑴把复杂抽象的生理过程用简单直观的图示表现出来；⑵把在不同场所进行的生理过程放在一起思考；⑶把记忆复杂繁琐的公式(规律)转变成观察图示找出数量关系；⑷在计算时把表示数的符号注上脚标，以免混淆，就能轻轻松松闯过这一难关。

高中生物遗传题，计算规律一、遗传物质基础的有关计算1.有关碱基互补配对原则的计算双链 DNA 分子中 A=T，G=C，A+G=T+C，(A+G/T+C＝1)。

DNA 分子中互补碱基之和的比值【（A＋T）/（G＋C）】和每一个单链中的这一比值相等；DNA 分子中一条链中的两个不互补碱基之和的比值【（A＋G）/（C＋T）】是另一个互补链的这一比值的倒数。

例题. 某 DNA 分子的一条链（A+G）/（T+C）=2，这种比例在其互补链和整个 DNA 分子中分别是（）A.都是 2B.0.5 和 2C.0.5 和 1D.2 和 1解析：根据碱基互补配对原则 A=T C=G，整个 DNA 分子中（A+G）/（T+C）=1；已知 DNA 分子的一条链（A+G）/（T+C）=2，推出互补链中（T+C）/（A+G）=2，（A+G）/（T+C）=1/2。

答案：C2.DNA 复制的有关计算X 代表 DNA 复制过程中需要游离的某脱氧核苷酸数；A 代表亲代 DNA 中该种脱氧核苷酸数，n 表示复制次数。

例题．某 DNA 分子共有 a 个碱基，其中含胞嘧啶 m 个，则该 DNA 分子复制3 次，需要游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为（）A. 7(a－m)B. 8(a－m)C. 7(a /2－m)D. 8(2a－m)解析：根据碱基互补配对原则 A=T C=G，该 DNA 分子中 T 的数量是(a-2m)/2, 该 DNA 分子复制 3 次，形成 8 个 DNA 分子，共有 T 的数量是 4(a-2m)，复制过程中需游离的胸腺嘧啶脱氧核苷酸数是：4 (a-2m)－[(a-2m)/2]= 7(a/2－m)。

答案: C3.基因控制蛋白质合成的有关计算信使 RNA 上决定一个氨基酸的三个相邻碱基称为一个密码子，决定一个氨基酸，信使 RNA 是以 DNA（基因）一条链为模板转录生成的，所以，DNA 分子碱基数：RNA 分子碱基数：氨基酸数=6：3：1例题：一段原核生物的 mRNA 通过翻译可合成一条含有 11 个肽键的多肽，则此 mRNA 分子至少含有的碱基个数及合成这段多肽需要的 tRNA 个数，依次为A．33 11 B．36 12 C．12 36 D．11 36解析：一条含有 11 个肽键的多肽是由 12 个氨基酸缩合形成的。

碱基互补配对原则的有关计算一、规律总结设在双链DNA分子中一条为α链,另一条为β链，根据碱基互补配对原则，有：①②③由此可以推知：1。

在双链DNA分子中：结论1：在一个双链DNA分子中，嘌呤碱基总数＝嘧啶碱基总数（)，各占全部碱基总数的50%.2. 设在双链DNA分子α链中:则：因此β链中:结论2：在一个双链DNA分子中,两条互补单链中的的值互为倒数。

3。

设在双链DNA分子α链中:则:整个DNA分子中：结论3：在一个双链DNA分子中，互补配对的碱基之和在两条单链中所占比例与整个DNA分子中所占比例相同。

4。

不同生物的DNA分子中,其互补配对的碱基之和的比值不同，代表了每种生物DNA分子的特异性。

（也可以作为结论4)二、例题剖析例1。

若DNA分子的一条链中，则其互补链中该比值为（）A。

a B. 1/a C。

1 D。

解析：已知链中，则未知链的A＋T和已知链的A＋T相等，未知链的G＋C与已知链的G＋C相等，故未知链的。

参考答案：A例2. 一个DNA分子中有100个碱基对，其中有40个腺嘌呤，如果该DNA分子连续复制两次，则参与到DNA分子的复制中的游离的胞嘧啶脱氧核苷酸有(）A. 40个B. 80个C。

120个D。

180个解析：已知，由于A＝T，C＝G，且，∴C＝60.一个DNA分子复制两次得到4个DNA分子，新增加3个DNA分子，需要游离的胞嘧啶脱氧核苷酸为个.参考答案：D例3. 在DNA的一条单链中，，上述比例在其互补链和DNA分子中分别是（）A。

0.4和0.6 B. 2。

5和1。

0C。

0.4和0.4 D。

0。

6和1。

0解析：因为双链DNA分子一条链中两个不互补配对的碱基之和的比值等于另一互补链中这一比值的倒数，所以，如果DNA的一条单链中，则与其互补的另一条链中的这一比值应为.又因为在双链DNA分子中，两个不互补配对的碱基之和相等（即）,所以在整个DNA分子中。

参考答案:B例4. 下列哪项对双链DNA分子的叙述是错误的（）A. 若一条链A和T的数目相等，则另一条链A和T的数目也相等B. 若一条链G的数目为C的两倍,则另一条链G的数目为C的0.5倍C. 若一条链A:T：G:C＝1:2：3:4,则另一条链的相应碱基比为2：1：4:3D。

重点题型研析6——碱基互补配对原则的相关计算典例剖析某基因含有2 000个碱基对，其中腺嘌呤占21%，由此不能得出() A．该基因中G占29%，C有1 160个B．该基因转录形成的RNA分子中U占21%C．该基因复制3次需要5 880个胸腺嘧啶脱氧核苷酸D．该基因转录的模板链中(A＋T)占该链的42%解析根据碱基互补配对原则，A%＝T%＝21%，C%＝G%＝29%，故该基因中C有1 160个。

由于该基因转录时以一条链为模板，故形成的RNA分子中U的比例是不定的，但该基因转录的模板链中(A＋T)占该链的42%。

该基因复制3次需要胸腺嘧啶脱氧核苷酸数为4 000×21%×(23－1)＝5 880(个)。

答案 B技法点拨1．与碱基互补配对原则相关的计算(1)“双链中，不配对的两碱基之和的比值为1”。

具体表达式为(A＋C)/(T＋G)＝1(将A＝T、C＝G代入上式即可证明)。

(2)“DNA的两条互补链中，不配对的两碱基和的比值互为倒数”。

具体表达式为[α链的(A＋C)/(T＋G)]·[β链的(A＋C)/(T＋G)]＝1。

(3)“配对的两碱基之和在单、双链中所占比例相等”。

具体表达式为α链的(A＋T)/(C＋G)＝β链的(A＋T)/(C＋G)＝双链的(A＋T)/(C＋G)。

2．与DNA半保留复制相关的计算(1)双链DNA复制n次，形成的子代DNA分子中，含亲代DNA单链的子代DNA总是2个，占子代DNA总数的比例为2/2n，亲代DNA的单链占所有单链的1/2n。

(2)某DNA分子中含某碱基a个，则复制n次需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·(2n－1)，第n次复制需要含该碱基的脱氧核苷酸数为a·2n－1。

3．基因表达过程中有关DNA、RNA、氨基酸的计算(1)转录时，以DNA的一条链为模板，按照碱基互补配对原则，产生一条单链mRNA，则转录产生的mRNA中碱基数目是DNA中碱基数目的一半，且DNA模板链中A＋T(或C＋G)与mRNA中A＋U(或C＋G)相等，则(A＋T)总%＝(A＋U)mRNA%。

碱基互补配对原则的一般规律及相关计算1）一个双链DNA分子中，A=T，C=G，A+G=C+T故(A+G)% = (T+C)%=(A＋C）％=(T+G)％= 50%（A＋T）/（C＋G）≠1 反应了生物的特异性例：某DNA分子含腺嘌呤520个，占碱基总数的20％，则该DNA分子中含胞嘧啶（780 ）2）双链DNA分子一条链中(A+G)/(C+T)比值等于其互补链中该种碱基的比值的倒数。

例：已知在DNA分子中的一条单链（A+G）/(T+C)=m,求：（1）在另一条互补链中这一比例是（2）这个比例在整个DNA分子中是3）双链DNA分子中(A1+T1)％＝（A2+T2)%=(A+T)%＝（A＋U）％同理：(C1+G1)％＝（C2＋G2）％＝（C＋G）％如：若在一双链DNA分子中鸟嘌呤和胞嘧啶之和占碱基总和的44％，在其中的一条链中A和C分别占该链碱基数的22％和30％，那么在另一条链中腺嘌呤和胞嘧啶分别占该链碱基数的比值为：解：C＋G＝44％，A1＝22％，T1 ＝30％求：A2＝？C2 ＝？某双链DNA分子中，鸟嘌呤与胞嘧啶之和占全部碱基的54%，其中a 链的碱基中，22%是腺嘌呤，28%是胞嘧啶，则b链中腺嘌呤占该链碱基的比例和胞嘧啶占整个DNA分子碱基的比例分别为A．24%、13% B．23%、27%C．48%、26% D．22%、28%有关DNA中的碱基计算①一个DNA连续复制n次后，共有多少个DNA？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？练习1、假定大肠杆菌含14N 的DNA 的相对分子质量为a ，若将其长期培养在含15N 的培养基中，便得到含15N 的DNA ，相对分子质量为b ，现将含15N 的DNA 大肠杆菌再培养在含14N 的培养基中，那么，子二代DNA 的相对分子质量平均为：（3a ＋b ）/42、假设将含有一对同源染色体的精原细胞的DNA 分子用15N 标记，并供给14N 的原料，该细胞进行减数分裂产生的4个精子中，含15N 标记的DNA 的精子所占比例为：100％根据半保留复制和碱基互补配对原则①一个DNA 连续复制n 次后，共有多少个DNA ？多少条脱氧核苷酸链？母链多少条？子链多少条？DNA 分子数= 2n脱氧核苷酸链数= 2n +1母链数= 子链数= 2 2n +1﹣2“半保留复制”和“碱基互补配对原则”，并图示分析。